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1配電系統自動化概述
住宅小區配電自動化系統主要是實現無人值守、負荷控制管理，隨著計算機網絡技術的不斷發展，配電自動化技術逐漸受到人們的普遍關注，在小區供配電規劃中建設配電自動化系統，能夠實現故障的隔離，并發出報警信號，極大地提高了供電安全性和可靠性。
新建小區的用電設計是一個系統的功能，包括了基建用電、竣工驗收、裝表等，任何環節出現問題都會影響工程進度，因此供電系統的制定需要與小區的規劃結合在一起，做到同步施工，避免出現返工的情況。綜合住宅區功能建設比較完善，包括了商場、超市、銀行以及娛樂設置等，同時還要求包括相關的教育機構，配置相應的給排水、消防以及停車場等基礎設置，因此在電氣工程設計中需要綜合考慮各種因素。
2.1用電負荷配置
依照相關的要求，不同階段可以采用不同的計算方式，用電負荷方案設計采用單位指標法確定負荷，初步設計和施工階段可以采用系數法來進行確定。用電負荷方案設計中采用公式Pc=P/eN/1000計算，在公式中Pc、P/e、N分別代表有功功率、單位用電指標、單位數量。一般情況下住宅建筑面積小于60m2，單位面積用電功率在4kW/套，建筑面積在60～90m2住宅單位面積用電功率在6kW/套，建筑面積在90～144m2住宅單位面積用電功率在8kW/套，建筑面積在144～180m2住宅單位面積用電功率在11kW/套，套建筑面積在180m2高檔住宅單位面積用電功率在60W/m2。給排水供熱建筑需要系數為0．85，單位面積用電功率在30W/人，負荷密度在10～11．5MW/km2;商用建筑如旅館等需要系數為0．7～0．85，單位面積用電功率在50～120W/人，負荷密度在4～12MW/km2;公用建筑如學校等需要系數為0.7～0.85，單位面積用電功率在4．5～6．5W/人，負荷密度在5～11MW/km2;道路建筑需要系數為1，單位面積用電功率在4.5～6.5W/人，負荷密度在5～7MW/km2。初步設計和施工階段采用公式P=(∑ni=1PiSi)Kx，式中A=P×Tmax，P、Pi、Si、Kx分別代表小區建筑最大用電負荷、負荷密度、建筑用地面積、需要系數。
2.2負荷分級及供電要求
依照小區突然停電可能導致的影響程度，將負荷分為三個等級負荷，其中一級負荷最高，依照我國住宅相關設計規范，要求中斷供電將造成人員傷亡或中斷供電將造成重大損失或造成嚴重混亂的建筑用電負荷為一級負荷;中斷供電將造成較大影響或造成正常工作混亂等建筑用電負荷屬于二級負荷;其他建筑用電負荷屬于三級負荷。要求一級負荷建筑具有兩個電源供電，并保證在設計中兩個電源不會出現同時出現故障;二級負荷建筑在設計施工中要求具有兩個供電回路;三級負荷建筑可以依照相關約定進行供電，需要指出的是一級負荷供電需要自備電源供電。在供電中，線路必然會造成一定的壓降和損失，另外，不同的電壓線路的送電能力都是有上限的，因此在考慮輸電中需要充分考慮到各級電壓線路的輸電能力。一般供電電壓在0．38kV情況下，可以采用架空和電纜兩種線路，其中架空線路供電距離要求小于0．25km，電纜線路供電距離要求小于0．35km;供電電壓在10kV情況下，可以采用架空和電纜兩種線路，其中架空線路供電距離要求小于20～6km，送電容量在0．2～2MW，電纜線路供電距離要求小于6km，配電變壓器總容量在250～6300kVA;供電電壓在35．0kV情況下，配電變壓器容量在6300～40000kVA，可以采用架空和電纜兩種線路，其中架空線路供電距離要求在20～50km，送電容量在2～8MW，電纜線路供電距離要求小于20km，送電容量在15MW;供電電壓在110kV情況下，就需要采用架空線路，供電距離要求限制在150～50km，配電變壓器總容量大于40000kVA。一般送電容量在5MW范圍內，僅需要10kV線路就能滿足要求，若是送電容量在5～15MW，就需要設置變電站。綜合住宅小區在接線中，需要根據系統的性能、費用等進行考慮，當前的接線方式主要包括放射式、樹干式等，住宅小區出于安全性以及小區環境考慮一般采用電纜供電，在小區開發初期可以先考慮采用單環網供電，在負荷比較集中時，可以考慮進一步提高供電可靠性。
2.3變配電房設置
若是住宅區變配電房出線走廊受限限制，可以考慮設計開閉所，在開閉所的設計中，需要依照負荷分布，要求交通便利，具有消防、防塵等設置。變配電房的位置依照容量小、密布的原則，深入負荷中心。變壓器方式有很多種選擇，可以根據小區具體的設計情況，采用合適的變壓器形式，一般采用美式箱變，安全性高、美觀、方便維護。用電設置建設完畢后，不會輕易改變相關建筑，因此需要設置配電室，配電室、變壓器等在配置中按照滿負荷計算。考慮到綜合住宅在前期1～3年時間內入住率會非常低，因此小區的變壓器會出現空載損耗大的情況，考慮到這個情況可以在每個配電室設置兩臺變壓器，保證負荷低的變壓器單獨運行，這種設計也能提高供電可靠性。
3綜合住宅區供配電系統自動化設計
綜合住宅區小區配電系統比較復雜，非常適合配網自動化，小區配網系統自動化主要實現無人值班、負荷控制管理以及自動無功補償等。目前在配網系統自動化設計中已經使用的裝置主要包括預付費計量裝置、電纜結構故障預警監測裝置等。預付費計量裝置是為滿足用電管理需求而進行設計的具有預付費、監控負荷功能的裝置，適合使用在高壓計量用戶中，帶起常規設計的變壓器保護，能夠極大地降低成本，減少用地面積，維護方便。當前很多住宅區都是采用電纜供電，但是電纜接頭的故障也在不斷的增加，主要原因包括負荷超載以及材料老化等，電纜接頭故障預警監測系統是為監測故障而出現的一種裝置，能夠實現故障的報警。該設置核心為GSM網絡模塊和單片機，能夠實現與上位機之間的交換，將數據傳輸到處理器中，裝置的安裝和維護都非常方便，通過設置預警值，能夠實現故障的檢測并報警，若是在報警后，故障沒有得到及時的維修，能夠實現自動切斷電路。
4結語
綜上所述，本文主要分析住宅小區電氣工程設計，隨著人們生活水平的不斷提高，配電網建設中逐漸暴露中很多的問題，供電部門在完全小區配電設施的基礎上，需要逐漸實現自動建設，提高供電安全性、穩定性，促進城市的發展。
作者：莫志勇 單位：華藍設計集團有限公司
